package com.hfb.mashibing.alip8.diamondsquarealgorithm.class00;

import com.hfb.mashibing.alip8.util.ArrayUtils;

/**
 * 归并排序 (merge sort) 是一类与插入排序、交换排序、选择排序不同的另一种排序方法。
 * 归并的含义是将两个或两个以上的有序表合并成一个新的有序表。
 * 归并排序有多路归并排序、两路归并排序 , 可用于内排序，也可以用于外排序。
 * 这里仅对内排序的两路归并方法进行讨论
 *
 * 一、两路归并排序算法思路
 *
 * 分而治之(divide - conquer);每个递归过程涉及三个步骤
 * 第一, 分解: 把待排序的 n 个元素的序列分解成两个子序列, 每个子序列包括 n/2 个元素.
 * 第二, 治理: 对每个子序列分别调用归并排序MergeSort, 进行递归操作
 * 第三, 合并: 合并两个排好序的子序列,生成排序结果.
 *
 * 二、算法分析
 *
 * （1）稳定性
 *      　归并排序是一种稳定的排序。
 * （2）存储结构要求
 *     　可用顺序存储结构。也易于在链表上实现。
 * （3）时间复杂度
 *     　对长度为n的文件，需进行趟二路归并，每趟归并的时间为O(n)，故其时间复杂度无论是在最好情况下还是在最坏情况下均是O(nlgn)。
 * （4）空间复杂度
 *    　 需要一个辅助向量来暂存两有序子文件归并的结果，故其辅助空间复杂度为O(n)，显然它不是就地排序。
 *   注意：
 *     　若用单链表做存储结构，很容易给出就地的归并排序
 */
public class Code03_MergeSort {


    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {5, 9, 1, 9, 5, 3, 7, 6, 1};

        System.out.println("Before sort:");
        ArrayUtils.printArray(array);

        sort(array,0, array.length-1);

        System.out.println("After sort:");
        ArrayUtils.printArray(array);
    }

    public static int[] sort(int[] a,int low,int high){
        int mid = (low+high)/2;
        if(low<high){
            sort(a,low,mid);
            sort(a,mid+1,high);
            //左右归并
            merge(a,low,mid,high);
        }
        return a;
    }

    public static void merge(int[] a, int low, int mid, int high) {
        int[] temp = new int[high-low+1];
        int i= low;
        int j = mid+1;
        int k=0;
        // 把较小的数先移到新数组中
        while(i<=mid && j<=high){
            if(a[i]<a[j]){
                temp[k++] = a[i++];
            }else{
                temp[k++] = a[j++];
            }
        }
        // 把左边剩余的数移入数组
        while(i<=mid){
            temp[k++] = a[i++];
        }
        // 把右边边剩余的数移入数组
        while(j<=high){
            temp[k++] = a[j++];
        }
        // 把新数组中的数覆盖nums数组
        for(int x=0;x<temp.length;x++){
            a[x+low] = temp[x];
        }
    }
}
